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路由是把信息從源穿過網絡傳遞到目的地的行為，在路上，至少遇到一個中間節點。路由通常與橋接來對比，在粗心的人看來，它們似乎完成的是同樣的事。它們的主要區別在於橋接發生在osi參考協議的第二層（鏈接層），而路由發生在第三層（網絡層）。這一區別使二者在傳遞信息的過程中使用不同的信息，從而以不同的方式來完成其任務。
路由的話題早已在計算機界出現，但直到八十年代中期纔獲得商業成功，這一時間延遲的主要原因是七十年代的網絡很簡單，後來大型的網絡纔較為普遍。
二、路由的組成
路由包含兩個基本的動作：確定最佳路徑和通過網絡傳輸信息。在路由的過程中，後者也稱為（數據）交換。交換相對來說比較簡單，而選擇路徑很復雜。
1、路徑選擇
metric是路由算法用以確定到達目的地的最佳路徑的計量標準，如路徑長度。為了幫助選路，路由算法初始化並維護包含路徑信息的路由表，路徑信息根據使用的路由算法不同而不同。
路由算法根據許多信息來填充路由表。目的/下一跳地址對告知路由器到達該目的最佳方式是把分組發送給代表“下一跳”的路由器，當路由器收到一個分組，它就檢查其目標地址，嘗試將此地址與其“下一跳”相聯繫。下表為一個目的/下一跳路由表的例子。
5-1 目的/下一跳對應表决定數據的最佳路徑
http://www.linkwan.com/gb/routertech/netsys/images/route1.gif
路由表還可以包括其它信息。路由表比較metric以確定最佳路徑，這些metric根據所用的路由算法而不同，下面將介紹常見的metric。路由器彼此通信，通過交換路由信息維護其路由表，路由更新信息通常包含全部或部分路由表，通過分析來自其它路由器的路由更新信息，該路由器可以建立網絡拓撲細圖。路由器間發送的另一個信息例子是鏈接狀態廣播信息，它通知其它路由器發送者的鏈接狀態，鏈接信息用於建立完整的拓撲圖，使路由器可以確定最佳路徑。
2、交換
交換算法相對而言較簡單，對大多數路由協議而言是相同的，多數情況下，某主機决定嚮另一個主機發送數據，通過某些方法獲得路由器的地址後，源主機發送指嚮該路由器的物理（mac）地址的數據包，其協議地址是指嚮目的主機的。
路由器查看了數據包的目的協議地址後，確定是否知道如何轉發該包，如果路由器不知道如何轉發，通常就將之丟棄。如果路由器知道如何轉發，就把目的物理地址變成下一跳的物理地址並嚮之發送。下一跳可能就是最終的目的主機，如果不是，通常為另一個路由器，它將執行同樣的步驟。當分組在網絡中流動時，它的物理地址在改變，但其協議地址始終不變，如下圖所示。
http://www.linkwan.com/gb/routertech/netsys/images/route2.gif
上面描述了源係統與目的係統間的交換，iso定義了用於描述此過程的分層的術語。在該術語中，沒有轉發分組能力的網絡設備稱為端係統（es--end system），有此能力的稱為中介係統（is--intermediate system）。is又進一步分成可在路由域內通信的域內is（intradomain is）和既可在路由域內有可在域間通信的域間is（interdomain is）。路由域通常被認為是統一管理下的一部分網絡，遵守特定的一組管理規則，也稱為自治係統（autonomous system）。在某些協議中，路由域可以分為路由區間，但是域內路由協議仍可用於在區間內和區間之間交換數據。
三、路由算法
路由算法可以根據多個特性來加以區分。首先，算法設計者的特定目標影響了該路由協議的操作；其次，存在着多種路由算法，每種算法對網絡和路由器資源的影響都不同；最後，路由算法使用多種metric，影響到最佳路徑的計算。下面的章節分析了這些路由算法的特性。
1、設計目標
路由算法通常具有下列設計目標的一個或多個：
優化
簡單、低耗
健壯、穩定
快速聚合
靈活性
優化指路由算法選擇最佳路徑的能力，根據metric的值和權值來計算。例如有一種路由算法可能使用跳數和延遲，但可能延遲的權值要大些。當然，路由協議必須嚴格定義計算metric的算法。
路由算法也可以設計得盡量簡單。換句話說，路由協議必須高效地提供其功能，盡量減少軟件和應用的開銷。當實現路由算法的軟件必須運行在物理資源有限的計算機上時高效尤其重要。
路由算法必須健壯，即在出現不正常或不可預見事件的情況下必須仍能正常處理，例如硬件故障、高負載和不正確的實現。因為路由器位於網絡的連接點，當它們失效時會産生重大的問題。最好的路由算法通常是那些經過了時間考驗，證實在各種網絡條件下都很穩定的算法。
此外，路由算法必須能快速聚合，聚合是所有路由器對最佳路徑達成一致的過程。當某網絡事件使路徑斷掉或不可用時，路由器通過網絡分發路由更新信息，促使最佳路徑的重新計算，最終使所有路由器達成一致。聚合很慢的路由算法可能會産生路由環或網路中斷。
在下圖中的路由環中，某分組在時間t1到達路由器1，路由器1已經更新並知道到達目的的最佳路徑是以路由器2為下一跳，於是就把該分組轉發給路由器2。但是路由器2還沒有更新，它認為最佳的下一跳是路由器1，於是把該分組發回給路由器1，結果分組在兩個路由器間來回傳遞直到路由器2收到路由更新信息或分組超過了生存期。
http://www.linkwan.com/gb/routertech/netsys/images/route3.gif
路由算法還應該是靈活的，即它們應該迅速、準確地適應各種網絡環境。例如，假定某網段斷掉了，當知道問題後，很多路由算法對通常使用該網段的路徑將迅速選擇次佳的路徑。路由算法可以設計得可適應網絡帶寬、路由器隊列大小和網絡延遲。
2、算法類型
各路由算法的區別點包括：
靜態與動態
單路徑與多路徑
平坦與分層
主機智能與路由器智能
域內與域間
鏈接狀態與距離嚮量
(1)靜態與動態
靜態路由算法很難算得上是算法，衹不過是開始路由前由網管建立的表映射。這些映射自身並不改變，除非網管去改動。使用靜態路由的算法較容易設計，在網絡通信可預測及簡單的網絡中工作得很好。
由於靜態路由係統不能對網絡改變做出反映，通常被認為不適用於現在的大型、易變的網絡。九十年代主要的路由算法都是動態路由算法，通過分析收到的路由更新信息來適應網絡環境的改變。如果信息表示網絡發生了變化，路由軟件就重新計算路由並發出新的路由更新信息。這些信息滲入網絡，促使路由器重新計算並對路由表做相應的改變。
動態路由算法可以在適當的地方以靜態路由作為補充。例如，最後可選路由（router of last resort），作為所有不可路由分組的去路，保證了所有的數據至少有方法處理。
(2)單路徑與多路徑
一些復雜的路由協議支持到同一目的的多條路徑。與單路徑算法不同，這些多路徑算法允許數據在多條綫路上復用。多路徑算法的優點很明顯：它們可以提供更好的吞吐量和可靠性。
(3)平坦與分層
一些路由協議在平坦的空間裏運作，其它的則有路由的層次。在平坦的路由係統中，每個路由器與其它所有路由器是對等的；在分層次的路由係統中，一些路由器構成了路由主幹，數據從非主幹路由器流嚮主幹路由器，然後在主幹上傳輸直到它們到達目標所在區域，在這裏，它們從最後的主幹路由器通過一個或多個非主幹路由器到達終點。
路由係統通常設計有邏輯節點組，稱為域、自治係統或區間。在分層的係統中，一些路由器可以與其它域中的路由器通信，其它的則衹能與域內的路由器通信。在很大的網絡中，可能還存在其它級別，最高級的路由器構成了路由主幹。
分層路由的主要優點是它模擬了多數公司的結構，從而能很好地支持其通信。多數的網絡通信發生在小組中（域）。因為域內路由器衹需要知道本域內的其它路由器，它們的路由算法可以簡化，根據所使用的路由算法，路由更新的通信量可以相應地減少。
(4)主機智能與路由器智能
一些路由算法假定源結點來决定整個路徑，這通常稱為源路由。在源路由係統中，路由器衹作為存貯轉發設備，無意識地把分組發嚮下一跳。其它路由算法假定主機對路徑一無所知，在這些算法中，路由器基於自己的計算决定通過網絡的路徑。前一種係統中，主機具有决定路由的智能，後者則為路由器具有此能力。
主機智能和路由器智能的折衷實際是最佳路由與額外開銷的平衡。主機智能係統通常能選擇更佳的路徑，因為它們在發送數據前探索了所有可能的路徑，然後基於特定係統對“優化”的定義來選擇最佳路徑。然而確定所有路徑的行為通常需要很多的探索通信量和很長的時間。
(5)域內與域間
一些路由算法衹在域內工作，其它的則既在域內也在域間工作。這兩種算法的本質是不同的。其遵循的理由是優化的域內路由算法沒有必要也成為優化的域間路由算法。
(6)鏈接狀態與距離嚮量
鏈接狀態算法（也叫做短路徑優先算法）把路由信息散布到網絡的每個節點，不過每個路由器衹發送路由表中描述其自己鏈接狀態的部分。距離嚮量算法（也叫做bellman-ford算法）中每個路由器發送路由表的全部或部分，但衹發給其鄰居。也就是說，鏈接狀態算法到處發送較少的更新信息，而距離嚮量算法衹嚮相鄰的路由器發送較多的更新信息。
由於鏈接狀態算法聚合得較快，它們相對於距離算法産生路由環的傾嚮較小。在另一方面，鏈接狀態算法需要更多的cpu和內存資源，因此鏈接狀態算法的實現和支持較昂貴。雖然有差異，這兩種算法類型在多數環境中都可以工作得很好。
3、路由的metric
路由表中含有由交換軟件用以選擇最佳路徑的信息。但是路由表是怎樣建立的呢？它們包含信息的本質是什麽？路由算法怎樣根據這些信息决定哪條路徑更好呢？
路由算法使用了許多不同的metric以確定最佳路徑。復雜的路由算法可以基於多個metric選擇路由，並把它們結合成一個復合的metric。常用的metric如下：
路徑長度
可靠性
延遲
帶寬
負載
通信代價
路徑長度是最常用的路由metric。一些路由協議允許網管給每個網絡鏈接人工賦以代價值，這種情況下，路由長度是所經過各個鏈接的代價總和。其它路由協議定義了跳數，即分組在從源到目的的路途中必須經過的網絡産品，如路由器的個數。
可靠性，在路由算法中指網絡鏈接的可依賴性（通常以位誤率描述），有些網絡鏈接可能比其它的失效更多，網路失效後，一些網絡鏈接可能比其它的更易或更快修復。任何可靠性因素都可以在給可靠率賦值時計算在內，通常是由網管給網絡鏈接賦以metric值。
路由延遲指分組從源通過網絡到達目的所花時間。很多因素影響到延遲，包括中間的網絡鏈接的帶寬、經過的每個路由器的端口隊列、所有中間網絡鏈接的擁塞程度以及物理距離。因為延遲是多個重要變量的混合體，它是個比較常用且有效的metric。
帶寬指鏈接可用的流通容量。在其它所有條件都相等時，10mbps的以太網鏈接比64kbps的專綫更可取。雖然帶寬是鏈接可獲得的最大吞吐量，但是通過具有較大帶寬的鏈接做路由不一定比經過較慢鏈接路由更好。例如，如果一條快速鏈路很忙，分組到達目的所花時間可能要更長。
負載指網絡資源，如路由器的繁忙程度。負載可以用很多方面計算，包括cpu使用情況和每秒處理分組數。持續地監視這些參數本身也是很耗費資源的。
通信代價是另一種重要的metric，尤其是有一些公司可能關係運作費用甚於性能。即使綫路延遲可能較長，他們也寧願通過自己的綫路發送數據而不采用昂貴的公用綫路。
路由器的工作原理是什麽？
路由器利用網絡尋址功能使路由器能夠在網絡中確定一條最佳的路徑 ip 地址的網絡部
分確定分組的目標網絡，並通過 ip地址的主機部分和設備的 mac 地址確定到目標節點的連接
路由器的某一個接口接收到一個數據包時，會查看包中的目標網絡地址以判斷該包的目的地址在當前
的路由表中是否存在（即路由器是否知道到達目標網絡的路徑），如果發現包的目標地址與本路由器的某
個接口所連接的網絡地址相同，那麽馬上數據轉發到相應接口；如果發現包的目標地址不是自己的直連
網段，路由器會查看自己的路由表，查找包的目的網絡所對應的接口，並從相應的接口轉發出去如果路
由表中記錄的網絡地址與包的目標地址不匹配，則根據路由器配置轉發到默認接口，在沒有配置默認接口
的情況下會給用戶返回目標地址不可達的 icmp 信息
路由器包含了什麽功能？
路由器包含了路由選擇和交換的功能
路由器接口通常一個數據分組從一條數據鏈路傳送到另一條數據鏈路
路由選擇功能：為傳送分組，路由器會使用地址的網絡部分進行路由選擇以確定一條最佳路徑
路由交換功能：使路由器有能力接收分組並進行轉發
所以路由是跨越
路由器在工作中要經歷哪幾個過程？
路由發現：學習路由的過程，動態路由通常由路由器自己完成，靜態路由需要手工配置
路由轉發：路由學習之後會照學習更新的路由表進行數據轉發
路由維護：路由器通過定期與網絡中其他路由器進行通信來瞭解網絡拓撲變化以便更新路由表
路由器記錄了接口所直連的網絡 id，稱為直連路由，路由器可以自動學習到直連路由而不需要配置
路由器所識別的邏輯地址的協議必須被路由器所支持
路由有哪幾種類型？各種路由的特點是什麽？
路由分為靜態路由
靜態路由是由管理員在路由器進行手工配置的固定的路由
靜態路由允許對路由的行為進行精確的控製減少了網絡流量單嚮以及配置簡單靜態路由通常情
況下優先級最高，因為其管理距離最短
靜態路由的配置方法：
router（config）#ip route network [mask] {address | interface} [distance] [permantet]
目標網絡掩碼 到達目標網絡的下一個路由器地址或本地接口
默認路由是靜態路由的一種，是指當路由表中與包的目標地址之間沒有匹配的表項時路由器能夠作出
的選擇
router（config）#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 下一個路由器的接口地址
router（config）#ip classless
其中 0.0.0.0 0.0.0.0 代表將發往任何網絡的包都轉發到下一個路由器接口地址
ip classless 指路由器接收到不能轉發的包的時候會將其匹配給默認路由
並且返回目標地址不可達的 icmp的消息
動態路由是網絡中的路由器之間根據實時網絡拓撲變化，相互通信傳遞路由信息，利用收到的路由信
息通過路由選擇協議計算，更新路由表的過程
動態路由減少了管理任務
常見的動態路由包括距離矢量路由選擇協議和鏈路狀態路由選擇協議 |
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路由是把信息從源穿過網絡傳遞到目的地的行為，在路上，至少遇到一個中間節點。
路由通常與橋接來對比，在粗心的人看來，它們似乎完成的是同樣的事。它們的主要區別在於橋接發生在OSI參考協議的第二層（鏈接層），而路由發生在第三層（網絡層）。這一區別使二者在傳遞信息的過程中使用不同的信息，從而以不同的方式來完成其任務。
路由的話題早已在計算機界出現，但直到八十年代中期纔獲得商業成功，這一時間延遲的主要原因是七十年代的網絡很簡單，後來大型的網絡纔較為普遍。
一、路由器(Router):工作在OSI第三層(網絡層)上、具有連接不同類型網絡的能力並能夠選擇數據傳送路徑的網絡設備。
路由器有三個特徵：工作在網絡層上、能夠連接不同類型的網絡、能夠選擇數據傳遞路徑。
1、路由器工作在第三層上,路由器是第三層網絡設備，這樣說大傢可能都不理解，就先說一下集綫器和交換機吧。 集綫器工作在第一層（即物理層），它沒有智能處理能力，對它來說，數據衹是電流而已，當一個端口的電流傳到集綫器中時，它衹是簡單地將電流傳送到其他端口，至於其他端口連接的計算機接收不接收這些數據，它就不管了。 交換機工作在第二層（即數據鏈路層），它要比集綫器智能一些，對它來說，網絡上的數據就是MAC地址的集合，它能分辨出幀中的源MAC地址和目的MAC地址，因此可以在任意兩個端口間建立聯繫，但是交換機並不懂得IP地址，它衹知道MAC地址。 路由器工作在第三層（即網絡層），它比交換機還要“聰明”一些，它能理解數據中的IP地址，如果它接收到一個數據包，就檢查其中的IP地址，如果目標地址是本地網絡的就不理會，如果是其他網絡的，就將數據包轉發出本地網絡。
2、路由器能連接不同類型的網絡 我們常見的集綫器和交換機一般都是用於連接以太網的，但是如果將兩種網絡類型連接起來，比如以太網與ATM網，集綫器和交換機就派不上用場了。
路由器能夠連接不同類型的局域網和廣域網，如以太網、ATM網、FDDI網、令牌環網等。不同類型的網絡，其傳送的數據單元——幀（Frame）的格式和大小是不同的，就像公路運輸是汽車為單位裝載貨物，而鐵路運輸是以車皮為單位裝載貨物一樣，從汽車運輸改為鐵路運輸，必須把貨物從汽車上放到火車車皮上，網絡中的數據也是如此，數據從一種類型的網絡傳輸至另一種類型的網絡，必須進行幀格式轉換。路由器就有這種能力，而交換機和集綫器就沒有。
實際上，我們所說的“互聯網”，就是由各種路由器連接起來的，因為互聯網上存在各種不同類型的網絡，集綫器和交換機根本不能胜任這個任務，所以必須由路由器來擔當這個角色。
3、路由器具有路徑選擇能力 在互聯網中，從一個節點到另一個節點，可能有許多路徑，路由器可以選擇通暢快捷的近路，會大大提高通信速度，減輕網絡係統通信負荷，節約網絡係統資源，這是集綫器和二層交換機所根本不具備的性能。 |
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1、接入路由器 接入路由器是指將局域網用戶接入到廣域網中的路由器設備，我們局域網用戶接觸最多的就是接入路由器了。衹要有互聯網的地方，就會有路由器。如果你通過局域網共享綫路上網，就一定會使用路由器。
有的讀者會心生疑問：我是通過代理服務器上網的，不用路由器不也能接入互聯網嗎？其實代理服務器也是一種路由器，一臺計算機加上網卡，再加上ISDN（或Modem或ADSL），再安裝上代理服務器軟件，事實上就已經構成了路由器，衹不過代理服務器是用軟件實現路由功能，而路由器是用硬件實現路由功能，就像VCD軟解壓軟件和VCD機的關係一樣，結構不同，但是功能卻是相同的。
2、企業級路由器 企業級的路由器是用於連接大型企業內成千上萬的計算機，普通的局域網用戶就接觸不到了。與接入路由器相比，企業級路由器支持的網絡協議多、速度快，要處理各種局域網類型，支持多種協議，包括IP、IPX和Vine，還要支持防火墻、包過濾以及大量的管理和安全策略以及VLAN（虛擬局域網）。
3、骨幹級路由器 衹有工作在電信等少數部門的技術人員，才能接觸到骨幹級路由器。互聯網目前由幾十個骨幹網構成，每個骨幹網服務幾千個小網絡，骨幹級路由器實現企業級網絡的互聯。對它的要求是速度和可靠性，而價格則處於次要地位。硬件可靠性可以采用電話交換網中使用的技術，如熱備份、雙電源、雙數據通路等來獲得。這些技術對所有骨幹路由器來說是必須的。
骨幹網上的路由器終端係統通常是不能直接訪問的，它們連接長距離骨幹網上的ISP和企業網絡。互聯網的快速發展給骨幹網、企業網和接入網都帶來了小的挑戰。" |
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路由的組成
路由包含兩個基本的動作：確定最佳路徑和通過網絡傳輸信息。在路由的過程中，後者也稱為（數據）交換。交換相對來說比較簡單，而選擇路徑很復雜。
1、路徑選擇
metric是路由算法用以確定到達目的地的最佳路徑的計量標準，如路徑長度。為了幫助選路，路由算法初始化並維護包含路徑信息的路由表，路徑信息根據使用的路由算法不同而不同。
路由算法根據許多信息來填充路由表。目的/下一跳地址對告知路由器到達該目的最佳方式是把分組發送給代表“下一跳”的路由器，當路由器收到一個分組，它就檢查其目標地址，嘗試將此地址與其“下一跳”相聯繫。下表為一個目的/下一跳路由表的例子。
路由表還可以包括其它信息。路由表比較metric以確定最佳路徑，這些metric根據所用的路由算法而不同，下面將介紹常見的metric。路由器彼此通信，通過交換路由信息維護其路由表，路由更新信息通常包含全部或部分路由表，通過分析來自其它路由器的路由更新信息，該路由器可以建立網絡拓撲細圖。路由器間發送的另一個信息例子是鏈接狀態廣播信息，它通知其它路由器發送者的鏈接狀態，鏈接信息用於建立完整的拓撲圖，使路由器可以確定最佳路徑。
2、交換
交換算法相對而言較簡單，對大多數路由協議而言是相同的，多數情況下，某主機决定嚮另一個主機發送數據，通過某些方法獲得路由器的地址後，源主機發送指嚮該路由器的物理（MAC）地址的數據包，其協議地址是指嚮目的主機的。
路由器查看了數據包的目的協議地址後，確定是否知道如何轉發該包，如果路由器不知道如何轉發，通常就將之丟棄。如果路由器知道如何轉發，就把目的物理地址變成下一跳的物理地址並嚮之發送。下一跳可能就是最終的目的主機，如果不是，通常為另一個路由器，它將執行同樣的步驟。當分組在網絡中流動時，它的物理地址在改變，但其協議地址始終不變，如下圖所示。
上面描述了源係統與目的係統間的交換，ISO定義了用於描述此過程的分層的術語。在該術語中，沒有轉發分組能力的網絡設備稱為端係統（ES--end system），有此能力的稱為中介係統（IS--intermediate system）。IS又進一步分成可在路由域內通信的域內IS（intradomain IS）和既可在路由域內有可在域間通信的域間IS（interdomain IS）。路由域通常被認為是統一管理下的一部分網絡，遵守特定的一組管理規則，也稱為自治係統（autonomous system）。在某些協議中，路由域可以分為路由區間，但是域內路由協議仍可用於在區間內和區間之間交換數據。
路由算法
路由算法可以根據多個特性來加以區分。首先，算法設計者的特定目標影響了該路由協議的操作；其次，存在着多種路由算法，每種算法對網絡和路由器資源的影響都不同；最後，路由算法使用多種metric，影響到最佳路徑的計算。下面的章節分析了這些路由算法的特性。
1、設計目標
路由算法通常具有下列設計目標的一個或多個：
優化指路由算法選擇最佳路徑的能力，根據metric的值和權值來計算。例如有一種路由算法可能使用跳數和延遲，但可能延遲的權值要大些。當然，路由協議必須嚴格定義計算metric的算法。
路由算法也可以設計得盡量簡單。換句話說，路由協議必須高效地提供其功能，盡量減少軟件和應用的開銷。當實現路由算法的軟件必須運行在物理資源有限的計算機上時高效尤其重要。
路由算法必須健壯，即在出現不正常或不可預見事件的情況下必須仍能正常處理，例如硬件故障、高負載和不正確的實現。因為路由器位於網絡的連接點，當它們失效時會産生重大的問題。最好的路由算法通常是那些經過了時間考驗，證實在各種網絡條件下都很穩定的算法。
此外，路由算法必須能快速聚合，聚合是所有路由器對最佳路徑達成一致的過程。當某網絡事件使路徑斷掉或不可用時，路由器通過網絡分發路由更新信息，促使最佳路徑的重新計算，最終使所有路由器達成一致。聚合很慢的路由算法可能會産生路由環或網路中斷。
在下圖中的路由環中，某分組在時間t1到達路由器1，路由器1已經更新並知道到達目的的最佳路徑是以路由器2為下一跳，於是就把該分組轉發給路由器2。但是路由器2還沒有更新，它認為最佳的下一跳是路由器1，於是把該分組發回給路由器1，結果分組在兩個路由器間來回傳遞直到路由器2收到路由更新信息或分組超過了生存期。
路由算法還應該是靈活的，即它們應該迅速、準確地適應各種網絡環境。例如，假定某網段斷掉了，當知道問題後，很多路由算法對通常使用該網段的路徑將迅速選擇次佳的路徑。路由算法可以設計得可適應網絡帶寬、路由器隊列大小和網絡延遲。
2、算法類型
各路由算法的區別點包括：
(1)靜態與動態
靜態路由算法很難算得上是算法，衹不過是開始路由前由網管建立的表映射。這些映射自身並不改變，除非網管去改動。使用靜態路由的算法較容易設計，在網絡通信可預測及簡單的網絡中工作得很好。
由於靜態路由係統不能對網絡改變做出反映，通常被認為不適用於現在的大型、易變的網絡。九十年代主要的路由算法都是動態路由算法，通過分析收到的路由更新信息來適應網絡環境的改變。如果信息表示網絡發生了變化，路由軟件就重新計算路由並發出新的路由更新信息。這些信息滲入網絡，促使路由器重新計算並對路由表做相應的改變。
動態路由算法可以在適當的地方以靜態路由作為補充。例如，最後可選路由（router of last resort），作為所有不可路由分組的去路，保證了所有的數據至少有方法處理。
(2)單路徑與多路徑
一些復雜的路由協議支持到同一目的的多條路徑。與單路徑算法不同，這些多路徑算法允許數據在多條綫路上復用。多路徑算法的優點很明顯：它們可以提供更好的吞吐量和可靠性。
(3)平坦與分層
一些路由協議在平坦的空間裏運作，其它的則有路由的層次。在平坦的路由係統中，每個路由器與其它所有路由器是對等的；在分層次的路由係統中，一些路由器構成了路由主幹，數據從非主幹路由器流嚮主幹路由器，然後在主幹上傳輸直到它們到達目標所在區域，在這裏，它們從最後的主幹路由器通過一個或多個非主幹路由器到達終點。
路由係統通常設計有邏輯節點組，稱為域、自治係統或區間。在分層的係統中，一些路由器可以與其它域中的路由器通信，其它的則衹能與域內的路由器通信。在很大的網絡中，可能還存在其它級別，最高級的路由器構成了路由主幹。
分層路由的主要優點是它模擬了多數公司的結構，從而能很好地支持其通信。多數的網絡通信發生在小組中（域）。因為域內路由器衹需要知道本域內的其它路由器，它們的路由算法可以簡化，根據所使用的路由算法，路由更新的通信量可以相應地減少。
(4)主機智能與路由器智能
一些路由算法假定源結點來决定整個路徑，這通常稱為源路由。在源路由係統中，路由器衹作為存貯轉發設備，無意識地把分組發嚮下一跳。其它路由算法假定主機對路徑一無所知，在這些算法中，路由器基於自己的計算决定通過網絡的路徑。前一種係統中，主機具有决定路由的智能，後者則為路由器具有此能力。
主機智能和路由器智能的折衷實際是最佳路由與額外開銷的平衡。主機智能係統通常能選擇更佳的路徑，因為它們在發送數據前探索了所有可能的路徑，然後基於特定係統對“優化”的定義來選擇最佳路徑。然而確定所有路徑的行為通常需要很多的探索通信量和很長的時間。
(5)域內與域間
一些路由算法衹在域內工作，其它的則既在域內也在域間工作。這兩種算法的本質是不同的。其遵循的理由是優化的域內路由算法沒有必要也成為優化的域間路由算法。
(6)鏈接狀態與距離嚮量
鏈接狀態算法（也叫做短路徑優先算法）把路由信息散布到網絡的每個節點，不過每個路由器衹發送路由表中描述其自己鏈接狀態的部分。距離嚮量算法（也叫做Bellman-Ford算法）中每個路由器發送路由表的全部或部分，但衹發給其鄰居。也就是說，鏈接狀態算法到處發送較少的更新信息，而距離嚮量算法衹嚮相鄰的路由器發送較多的更新信息。
由於鏈接狀態算法聚合得較快，它們相對於距離算法産生路由環的傾嚮較小。在另一方面，鏈接狀態算法需要更多的CPU和內存資源，因此鏈接狀態算法的實現和支持較昂貴。雖然有差異，這兩種算法類型在多數環境中都可以工作得很好。
3、路由的metric
路由表中含有由交換軟件用以選擇最佳路徑的信息。但是路由表是怎樣建立的呢？它們包含信息的本質是什麽？路由算法怎樣根據這些信息决定哪條路徑更好呢？
路由算法使用了許多不同的metric以確定最佳路徑。復雜的路由算法可以基於多個metric選擇路由，並把它們結合成一個復合的metric。常用的metric如下：
路徑長度是最常用的路由metric。一些路由協議允許網管給每個網絡鏈接人工賦以代價值，這種情況下，路由長度是所經過各個鏈接的代價總和。其它路由協議定義了跳數，即分組在從源到目的的路途中必須經過的網絡産品，如路由器的個數。
可靠性，在路由算法中指網絡鏈接的可依賴性（通常以位誤率描述），有些網絡鏈接可能比其它的失效更多，網路失效後，一些網絡鏈接可能比其它的更易或更快修復。任何可靠性因素都可以在給可靠率賦值時計算在內，通常是由網管給網絡鏈接賦以metric值。
路由延遲指分組從源通過網絡到達目的所花時間。很多因素影響到延遲，包括中間的網絡鏈接的帶寬、經過的每個路由器的端口隊列、所有中間網絡鏈接的擁塞程度以及物理距離。因為延遲是多個重要變量的混合體，它是個比較常用且有效的metric。
帶寬指鏈接可用的流通容量。在其它所有條件都相等時，10Mbps的以太網鏈接比64kbps的專綫更可取。雖然帶寬是鏈接可獲得的最大吞吐量，但是通過具有較大帶寬的鏈接做路由不一定比經過較慢鏈接路由更好。例如，如果一條快速鏈路很忙，分組到達目的所花時間可能要更長。
負載指網絡資源，如路由器的繁忙程度。負載可以用很多方面計算，包括CPU使用情況和每秒處理分組數。持續地監視這些參數本身也是很耗費資源的。
通信代價是另一種重要的metric，尤其是有一些公司可能關係運作費用甚於性能。即使綫路延遲可能較長，他們也寧願通過自己的綫路發送數據而不采用昂貴的公用綫路。
路由器的工作原理是什麽？
路由器利用網絡尋址功能使路由器能夠在網絡中確定一條最佳的路徑 IP 地址的網絡部
分確定分組的目標網絡，並通過 IP地址的主機部分和設備的 MAC 地址確定到目標節點的連接
路由器的某一個接口接收到一個數據包時，會查看包中的目標網絡地址以判斷該包的目的地址在當前
的路由表中是否存在（即路由器是否知道到達目標網絡的路徑），如果發現包的目標地址與本路由器的某
個接口所連接的網絡地址相同，那麽馬上數據轉發到相應接口；如果發現包的目標地址不是自己的直連
網段，路由器會查看自己的路由表，查找包的目的網絡所對應的接口，並從相應的接口轉發出去如果路
由表中記錄的網絡地址與包的目標地址不匹配，則根據路由器配置轉發到默認接口，在沒有配置默認接口
的情況下會給用戶返回目標地址不可達的 ICMP 信息
路由器包含了什麽功能？
路由器包含了路由選擇和交換的功能
路由器接口通常一個數據分組從一條數據鏈路傳送到另一條數據鏈路
路由選擇功能：為傳送分組，路由器會使用地址的網絡部分進行路由選擇以確定一條最佳路徑
路由交換功能：使路由器有能力接收分組並進行轉發
所以路由是跨越
路由器在工作中要經歷哪幾個過程？
路由發現：學習路由的過程，動態路由通常由路由器自己完成，靜態路由需要手工配置
路由轉發：路由學習之後會照學習更新的路由表進行數據轉發
路由維護：路由器通過定期與網絡中其他路由器進行通信來瞭解網絡拓撲變化以便更新路由表
路由器記錄了接口所直連的網絡 ID，稱為直連路由，路由器可以自動學習到直連路由而不需要配置
路由器所識別的邏輯地址的協議必須被路由器所支持
路由有哪幾種類型？各種路由的特點是什麽？
路由分為靜態路由 、動態路由。
靜態路由是由管理員在路由器進行手工配置的固定的路由
靜態路由允許對路由的行為進行精確的控製減少了網絡流量單嚮以及配置簡單靜態路由通常情
況下優先級最高，因為其管理距離最短
靜態路由的配置方法：
Router（config）#ip route network [mask] {address | interface} [distance] [permantet]
目標網絡 掩碼 到達目標網絡的下一個路由器地址或本地接口
默認路由是靜態路由的一種，是指當路由表中與包的目標地址之間沒有匹配的表項時路由器能夠作出
的選擇
Router（config）#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 下一個路由器的接口地址
Router（config）#ip classless
其中 0.0.0.0 0.0.0.0 代表將發往任何網絡的包都轉發到下一個路由器接口地址
Ip classless 指路由器接收到不能轉發的包的時候會將其匹配給默認路由
並且返回目標地址不可達的 ICMP的消息
動態路由是網絡中的路由器之間根據實時網絡拓撲變化，相互通信傳遞路由信息，利用收到的路由信
息通過路由選擇協議計算，更新路由表的過程
動態路由減少了管理任務
常見的動態路由包括距離矢量路由選擇協議和鏈路狀態路由選擇協議
路由分為靜態路由(static routing)和動態路由(dynamic routing)。
靜態路由是在路由器中設置的固定的路由表。除非網絡管理員幹預，否則靜態路由不會發生變化。由於靜態路由不能對網絡的改變作出反映，一般用於網絡規模不大、拓撲結構固定的網絡中。靜態路由的優點是簡單、高效、可靠。在所有的路由中，靜態路由優先級最高。當動態路由與靜態路由發生衝突時，以靜態路由為準。
靜態路由的配置：
進去全局配置模式，定義目標網絡號，目標網絡的子網掩碼和下一跳地址或接口
Router(config)#ip route {nexthop-address|exit-interface} [distance]
默認路由的配置：
Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 {nexthop-address|exit-interface} [distance]
動態路由是網絡中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的過程。它能實時地適應網絡結構的變化。如果路由更新信息表明發生了網絡變化，路由選擇軟件就會重新計算路由，並發出新的路由更新信息。這些信息通過各個網絡，引起各路由器重新啓動其路由算法，並更新各自的路由表以動態地反映網絡拓撲變化。動態路由適用於網絡規模大、網絡拓撲復雜的網絡。當然，各種動態路由協議會不同程度地占用網絡帶寬和CPU資源。
動態路由分為距離矢量路由協議（DistanceVector Routing Protocol）和鏈路狀態路由協議（Link-State Routing Protocol)。
距離矢量路由協議包括RIP, EIGRP,IGRP
鏈路狀態路由協議包括OSPF,ISIS
RIP
RIP是Internet中常用的路由協議，路由器根據距離選擇路由，路由器收集所有可到達目的地的不同路徑，並且保存有關到達每個目的地的最少站點數的路徑信息，除到達目的地的最佳路徑外，任何其它信息均予以丟棄。同時路由器也把所收集的路由信息用RIP協議通知相鄰的其它路由器。這樣，正確的路由信息逐漸擴散到了全網。
RIP 有兩個不同的版本，RIPv1和RIPv2. RIPv1 。
RIPv1和RIPv2. RIPv1 的主要區別：
1.RIPv1是有類路由協議，RIPv2是無類路由協議
2.RIPv1不能支持VLSM，RIPv2可以支持VLSM
3.RIPv1沒有認證的功能，RIPv2可以支持認證，並且有明文和MD5兩種認證
4.RIPv1沒有手工匯總的功能，RIPv2可以在關閉自動匯總的前提下，進行手工匯總
5.RIPv1是廣播更新，RIPv2是組播更新，
6.RIPv1對路由沒有標記的功能，RIPv2可以對路由打標記（tag），用於過濾和做策略
7.RIPv1發送的updata最多可以攜帶25條路由條目，RIPv2在有認證的情況下最多衹能攜帶24條路由
8.RIPv1發送的updata包裏面沒有next-hop屬性，RIPv2有next-hop屬性，可以用與路由更新的重定
RIPv1的配置;
Router(config)#routerrip
Router(config-router)#networkxxxx.xxxx.xxxx.xxxx
RIPv2的配置
Router(config)#router rip
Router(config-router)#version2
Router(config-router)#noauto-sunnmary
Router(config-router)#networkXXXX.XXXX.XXXX.XXXX
RIP使用非常廣泛，它簡單、可靠，便於配置。但是RIP衹適用於小型的同構網絡，因為它允許的最大站點數為15，任何超過15個站點的目的地均被標記為不可達。而且RIP每隔30s一次的路由信息廣播也是造成網絡的廣播風暴的重要原因之一。
EIGRP
EIGRP是思科私有的，他是高級距離矢量路由協議，使用DUAL算法。EIGRP是建立鄰居關係最快的路由協議
EIGRP的5個Metric值：帶寬（Bandwidth），負載(Load)，延遲(Delay)，可靠性(Reliability)，MTU
配置:
Router(config)#router eigrp XX
Router(config-router)#noauto-sunnmary
Router(config-router)#networkXXXX.XXXX.XXXX.XXXX
OSPF
0SPF是一種基於鏈路狀態的路由協議，需要每個路由器嚮其同一管理域的所有其它路由器發送鏈路狀態廣播信息。在OSPF的鏈路狀態廣播中包括所有接口信息、所有的量度和其它一些變量。利用0SPF的路由器首先必須收集有關的鏈路狀態信息，並根據一定的算法計算出到每個節點的最短路徑。而基於距離嚮量的路由協議僅嚮其鄰接路由器發送有關路由更新信息。
配置：
Router(config)#router ospf XX
Router(config-router)#router-idX.X.X.X
Router(config-router)#networkXXXX.XXXX.XXXX.XXXX area X
OSPF將一個自治域再劃分為區，相應地即有兩種類型的路由選擇方式：當源和目的地在同一區時，采用區內路由選擇；當源和目的地在不同區時，則采用區間路由選擇。這就大大減少了網絡開銷，並增加了網絡的穩定性。當一個區內的路由器出了故障時並不影響自治域內其它區路由器的正常工作，這也給網絡的管理、維護帶來方便。
靜態路由和動態路由有各自的特點和適用範圍，因此在網絡中動態路由通常作為靜態路由的補充。當一個分組在路由器中進行尋徑時，路由器首先查找靜態路由，如果查到則根據相應的靜態路由轉發分組；否則再查找動態路由。 |
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軟路由是指利用臺式機或服務器配合軟件形成路由解决方案，主要靠軟件的設置，達成路由器的功能；而硬路由則是以特用的硬設備，包括處理器、電源供應、嵌入式軟件，提供設定的路由器功能。
軟路由及硬路由
一般情況下，軟路由通常就是計算機了，硬件路由根據不同的標準可以做不同的分類，比如從性能上可以分為高、中、低端，從結 構上分為固定配置和模塊化等等。
軟路由的好處有很多，如使用便宜的臺式機，配合免費的Linux軟件，軟路由彈性較大，而且臺式機處理器性能強大，所以處理效能不錯，也較容易擴充。但對應地也要求技術人員許掌握更多的例如設置方法、參數設計等專業知識，同時設定也比較復雜，而且需技術人員具備一定應變技術能力。同時臺式機的硬件配置如果選擇不好或不合理，而且擔任路由器的功能如果長期工作，故障的機率將很高。用一臺臺式機搭建，成本並不低，但是如果要使用服務器，成本則更高，技術人員學習的過程亦較為煩瑣。
硬路由的做法為配置專用機，像PC機一樣，硬路由器包括電源、內部總綫、主存、閃存、處理器和操作係統等，專為路由功能而設計，成本較低。路由器中的軟件都是深嵌入到硬件中，包括對各種器件驅動的優化，不同體係cpu的不同優化策略等等，這個軟件不是應用軟件，而是係統軟件，和硬件不能分開的。
由於架構設計考慮了長時間運作，所以穩定性有更高保證，再加上重要的功能大部份都已在內置係統設計中完成，所以人工管理設定的功夫非常少，可節省技術或網絡管理人員的時間。但相對的，如果某一款硬件規格不強大，擴充性不寬，因此將有可能無法滿足需求，尤其是需要加進持別功能時，如果廠商沒有提供，那麽技術或網絡管理人員也無法解决。
以上的分析，都是比較偏嚮主觀上，但也基本上合理地概括了整體的特徵，下面就更全面、力求準確地分析一下軟硬路由的各項對比，以供讀者朋友參考。
1、概念方面。軟路由通常使用普通計算機充當，使用通用的操作係統，如linux或windows，因此路由設置事實上是windows或 linux的設置，或者是對計算機的配置。PC 可以是很舊的 486 或是再高級的 PC / 服務器。軟件與硬件是獨立分開的；而硬件路由器，大多是基於嵌入式係統架構，以自行開發或是現成的嵌入式操作係統如Vxworks , Montavista, uClinux 等等為操作係統，再配合係統廠商自行開發的路由軟件，軟件與硬件是互相配合的。硬件路由器采用專門的操作係統，因此采用超級終端（計算機）通過 console實現對路由器的管理。對硬件路由器的管理通常采用專用命令行、圖形界面或網管軟件實現。
2、硬件架構專用性方面。軟件路由器的硬件架構是通用的，適用各種不同的應用軟件安裝使用，不是衹為路由器而設計；而硬件路由器的硬件架構是專為路由器而設計的，有些 CPU 更是為網絡應用而開發。
3、硬件組裝方面。軟件路由器使用者可能必須自行組裝硬件，一般的 PC 可能沒有網絡卡 （例如很舊的 486） 或是衹有一張網絡卡，使用者必須自行安裝額外的網絡卡，以滿足路由的功能。硬件可能會有兼容性的問題，使用者必須自行解决；而硬件路由器使用者無須自行組裝硬件，硬件的搭配設計已由係統廠商完成，並經過嚴格的測試，不會有不兼容的情況。
4、軟件安裝方面。軟件路由器使用者必須自行安裝軟件，有些軟件是免費的，有些是要付權利金；而硬件路由器使用者則無須自行安裝軟件，軟件是內含在産品的閃存裏的。
5、軟件維護方面。軟件路由器提供免費的軟件通常是非商業化的開放程序代碼，一般是由一些散落各地的專傢因為興趣來參與開發與修改。功能的完整性與除錯無法保證；硬件路由器的軟件功能則是由推出産品的係統廠商自行開發，一致性高。功能的增加以及除錯是由來係統廠商維護，使用者衹需做軟件升級，升級軟件的取得有確實的管道，售後服務有保障。
6、軟件、硬件、操作係統的搭配性方面。軟件路由器軟件必須遷就現成的硬件 （如 PC ） 以及現成的操作係統 （如 Windows 以及 Linux） ，硬件與操作係統都不是為專為網絡 /路由功能而設計的。穩體性無法一概而論，使用者必須付出相對的成本、時間、精力、與金錢；而硬件路由器的軟件與硬件，采用嵌入式操作係統並互相搭配，所以整體設計精簡而有效率，不但穩定，而且架設容易，産品成本加上使用者付出的成本也相對較低。
7、使用接口方面。軟件路由器中，不同的軟件有不同的方式，有些是窗口畫面，有些是命令行 （command line） 的指令。不一定容易理解。有些需要很專業的知識；而硬件路由器多以 Web GUI 的方式來做設定，強調 user friendly，依據特定的功能做出簡單而且容易理解的設定方式。
8、等級區別方面。軟件路由器沒有區別，效能依據試用者選擇的 PC 以及軟件而定。所以不一定能適用各種不同的網絡/路由應用。越高級的應用環境需要越專業的知識才能應付自如；硬件路由器則會為不同等級的網絡/路由應用，開發不同等級的路由器，達到較好的性價比。
9、工作環境方面。軟件路由器衹能工作於以太網絡，實現局域網之間的互聯。硬件路由器擁有豐富的接口類型，因此適用於各種類型的網絡，既可應用於局域網的互聯，也可用於廣域網和Internet互聯。另外，兩者的效率也不同，軟路由可應用於小型的通訊效率不高的網絡，硬件路由可應用於大中小型、通訊效率較高的網絡。
軟硬路由的應用
總的來說，不同的産品適合不同的客戶群。從很多産品發展的角度來看，軟件的方式適用於較有技術能力的網管，而一般的網管希望將精力發揮在其它更有價值的地方，則多采用硬路由。由於計算機的限製，軟路由衹能使用以太網卡，因此基本上局限於以太網絡之間的連接，以太網絡之間衹有在劃分多個網段時，纔會使用軟路由的連接。
如果網絡大到要劃分子網，那麽軟路由的效率顯然是無法滿足網絡間的高速通訊的。而在價格方面，軟路由就是一臺計算機的價格，而硬件路由的價格則根據性能的不同而有較大的差別。說實話，如果僅僅是實現NAT轉換，那麽計算機的效率要比硬件路由器要高。
結合多方面的考慮，購買者就必須充分瞭解自身的網絡環境和投資計劃，來考慮如何選擇路由器。筆者就舉例分析一下網吧的工作環境需求。網吧對路由器的需求就有着以下幾個共同點：數據處理能力要夠強，上網高速暢通，大數據流量下不掉綫、不停頓；具有高度的穩定性和可靠性，能長時間不間斷穩定工作；要有很強的兼容性，要能適應不同運營商的不同接入服務；易安裝、易配置、易管理、易使用，用戶界面友好易懂；在保證性能的前提下，要有一個合理的價格，具有優異的性能價格比。
因此對一個有一定規模的網吧來說，他們更傾嚮於使用硬路由，使用硬件路由器則帶來更大的優勢，如成型設備，一次調試不用維護，沒有零部件維護的麻煩；專業廠傢技術支持，專業軟件免費升級；可以實現綫路備份、負載均衡、策略路由等很多符合網吧的應用；多數産品采用網絡專用CPU解决網絡路由的復雜問題；專業的技術跟蹤可以解决不斷出現的網絡應用中出現的新問題，全部免費解决等等。 |
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- n.: routing (in computer networks)
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